Пример буровой установки для бурения на твёрдые полезные ископаемые ЗИФ-650

ЗИФ-650 имеет приблизительно такие же характеристики, как и УРБ-3АМ, Но в отличие от неё, у ЗИФ-650 (Рисунок 51) нет ротора под клинья, а есть вращатель бурильных труб 1, способный не только вращать, но и толкать бурильную колонну, причём под разными углами к поверхности, наклоняясь вокруг оси лебёдки 2.

Рисунок 51. Буровой станок ЗИФ-650 в разукомплектованном состоянии

где: 1 – устройство для вращения и подачи труб, 2 – лебёдка.

Для бурения этот станок монтируется на санной платформе, вместе с буровым насосом и дизельным двигателем, если возникают проблемы подключения к линии электропередач. Так же он комплектуется и вышкой мачтового типа (Рисунок 52):

Рисунок 52. ЗИФ-650 в работе

Пример буровой установки для глубокого бурения на нефть и газ Уралмаш 3Д

Уралмаш 3Д является тяжёлой крупноблочной буровой установкой, которая является, по сути, целым заводом (Рисунок 53 и Рисунок 54).

Рисунок 53. Действующая буровая установка Уралмаш 3Д на земельном отводе

Рисунок 54. Примерный план расположения Уралмаш 3Д на земельном отводе в 2,5 гектара

где: 1- вышко-лебёдочный блок, 2 – машинное отделение, 3 – насосный блок, 4 – блок очистки и хранения бурового раствора, 5 – блок приготовления бурового раствора, 6 – шламовый амбар, 7 – склад химических реагентов, 8 – приёмный настил, 9 – стеллажи с бурильными трубами, 10 – консольный поворотный кран, 11 – геофизический блок, 12 – цементировочный блок, 13 – электростанция, 14 – склад горюче-смазочных материалов, 15 – жилой посёлок, 16 – вертолётная площадка, 17 – бурт плодородной почвы, 18 – обваловка.

Буровые промывочные жидкости

Назначение

Среди всего многообразия назначений буровых промывочных жидкостей при бурении скважин можно выделить следующие основные:

1) Промывка скважины.

2) Поддержка от обваливания незакреплённых стенок скважин.

3) Предупреждение нефтегазоводопроявлений.

4) Предупреждение поглощения самого бурового раствора проницаемой пористой горной породой.

5) Смазка бурильного инструмента.

6) Охлаждение бурильного инструмента.

Кроме основных назначений ещё существует целый ряд специфических требований, в зависимости от особенностей конкретных буровых технологий и исследований скважин.

Рассмотрим всё по порядку. Итак:

1) Промывка скважины заключается в очистке скважины от выбуренной горной породы и от горной породы, обрушившейся со стенок скважины. Соответственно, промывка скважины подразделяется на очистку забоя и очистку ствола скважины, то есть назначение очистки скважины в настоящее время подразделяется на очистку забоя скважины и очистку ствола скважины.

С одной стороны, буровой раствор должен очищать забой скважины как можно быстрее после каждого удара по забою породоразрушающим инструментом, чтобы следующий удар разрушал не разрушенную горную породу, а нетронутый ударами долота массив горной породы. При этом, отколотая от забоя чешуйка горной породы сможет отскочить от него только в том случае, когда промывочная жидкость проникнет под эту чешуйку. А это лучше происходит при уменьшении вязкости промывочной жидкости. То есть промывочная жидкость должна иметь вязкость поменьше.

С другой стороны, буровой раствор должен поднимать на поверхность шлам выбуренной породы. А это лучше происходит, когда вязкость у бурового раствора будет побольше.

То есть здесь происходит обычное в бурении противоречие технологических интересов, где буровики ищут «золотую середину».

2) Поддержка от обваливания незакреплённых стенок скважин заключается в технологиях склеивания рыхлых горных пород, а так же в создании противодавления промывочной жидкости на стенки скважины, чтобы они не обрушились за счёт давления горных пород.

3) Предупреждение нефтегазоводопроявлений заключается в создании давления промывосной жидкости большей, чем пластовое давление, в соответствии с ПБНГП от 2013 г.

4) Предупреждение поглощения самого бурового раствора проницаемой пористой горной породой весьма актуально, поскольку в соответствии с ПБНГП скважинное давление должно быть больше пластового, и, поэтому, будет существовать фильтрация промывочной жидкости в проницаемые пласты. А это означает и потери недешёвой промывочной жидкости и размокание стенок скважины, которое часто заканчивается осыпями и обвалами этих самых стенок. Поэтому буровики стараются создать в буровых растворах свойства, препятствующие проникновению самого бурового раствора и его фильтрата в проницаемые пласты. Так как это гораздо дешевле, чем делать промывочную жидкость, например, с большим содержанием канцелярского клея.

5) Смазка бурильного инструмента тоже весьма актуальна, особенно при строительстве наклонно-направленных и горизонтальных скважин. Если уменьшить коэффициент трения бурильной колонны о стенки скважины в два раза, то можно увеличить теоретически возможную горизонтальную проекцию ствола скважины тоже в два раза при одинаковой мощности буровой установки.

6) Охлаждение бурильного инструмента позволяет ему не нагреваться и не терять свои свойства. Например, если компакты из PDC перегреются, то они могут заграфитизироваться, потерять прочность, разрушиться, и бурить будет нечем. Поэтому теплоотводу от вооружения долота через тело долота, промывочную жидкость и саму разрушаемую горную породу при проектировании бурения уделяется большое внимание.

Примером специфических требований к буровым растворам может служить требование каротажников (исследователей-контролёров скважины), чтоб электропроводность промывочной жидкости была бы меньше электропроводимости горных, пород на величину достаточную для бокового каротажного зондирования (БКЗ)